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ガラス/セラミックの高温測定

石英ガラスの評価

GABO Qualimeter社は世界で最初の測定温度1500℃に対応する動的粘弾性装置EPLEXOR HTシリーズを開発しました。この高温粘弾性装置によりガラス、金属、セラミックや新規耐熱「複合材料」の高温における物性を解明致します。
装置には高温オーブンシステムが装備され、試験に応じて3点曲げホルダーなど多彩なホルダーを使用することが可能です。極めて高い耐熱性材料で製作されるホルダ-によりガスの供給を必要としない高温測定を行います。
上記グラフは異なる2種類の石英ガラス測定データです。幅5mm x 厚み2mm x 長さ30mmに加工されたサンプルの温度分散測定を実施しています。
試験は周波数1Hz, 昇温速度2K/分で実施されています。
試験には新規設計の非対称「3点曲げホルダー」が使用されています。
損失特性であるtanδの値はサンプル間で大きく異なっており、高温におけるサンプル特性の違いが明確に現れております。

分解能 どれほどの精度でtanδが得られるでしょうか。

グラフは3点曲げホルダーによるガラスのE*複素弾性率と損失特性のtanδを表示した温度分散データで、ガラス転移温度は500℃以上になります。3点曲げ試験で顕著な特徴は温度に依存するtanδの絶対値が極めて小さい値になることです。このような極めて小さいtanδの値は荷重と変位波形の位相差によるもので、極めて高い位相差の分解能が求められます。イプレクサーシリーズには高精度の位相角を特定する機能が装備されており、10-4より精度の高いtanδ分解能を実現しております。

固くてもろい低tanδ材料の試験 「非対称3点曲げホルダー」

グラフは新設計の非対称3点曲げホルダーを使用したガラスのE’と損失特性であるtanδの温度分散測定データで、ガラス転移温度は400℃以上です。200℃に見られるtanδのピークは熱により活性化したガラス内Na+-イオンの分子運動に関連しています。新設計ホルダーによりサンプルとホルダー間で発生する摩擦の影響をなくしております。新設計の非対称3点曲げホルダーにより脆くtanδの値が小さい(tanδ:〜0.0002)サンプルの粘弾性特性を高精度に捉えます。